Страница 122 из 176
— Плазмохимическая ликвидация особо опасных высокотоксичных отходов;
— Плазмохимическая переработка отходов с целью получения товарной продукции.
Наиболее эффективен плазменный метод при деструкции углеводородов с образованием СО, СО2, Н2, СН4. Безрасходный плазменный нагрев твердых и жидких углеводородов приводит к образованию ценного газового полуфабриката в основном водорода и оксида углерода — синтез-газ — и расплавов смеси шлаков, не представляющих вреда окружающей среде при захоронении в землю, а синтез-газ можно использовать в качестве источника пара на ТЭС или производстве метанола, искусственного жидкого топлива. Кроме этого, путем пиролиза отходов возможно получение хлористого и фтористого водорода, хлористых и фтористых УВ, этанола, ацетилена [15]. Степень разложения в плазмотроне таких особо токсичных веществ как полихлорбифенилы, метилбромид, фенилртутьацетат, хлор- и фторсодержащие пестициды, полиароматические красители достигает 99.9998 % [12] с образованием СО2, Н2О, НСl, HF, Р4О10.
Разложение отходов происходит по следующим технологическим схемам:
— Конверсия отходов в воздушной среде;
— Конверсия отходов в водной среде;
— Конверсия отходов в паро-воздушной среде;
— Пиролиз отходов при малых концентрациях.
Выбор того или иного способа переработки, возможность вариаций по количественному соотношению реагентов позволяют оптимизировать работу установки для широкого спектра отходов по их химическому составу.
Существуют самые разнообразные модификации плазмотронных установок, принцип их конструкции и порядка работы заключается в следующем: основной технологический процесс происходит в камере, внутри которой находятся два электрода (катод и анод), обычно из меди, иногда полые. В камеру под определенным давлением, в заранее установленных количествах поступают отходы, кислород и топливо, может добавляться водяной пар. В камере поддерживается постоянное давление и температура. Возможно применение катализаторов. Существует анаэробный вариант работы установки [15]. При переработке отходов плазменным методом в восстановительной среде возможно получение ценных товарных продуктов: например, из жидких хлорорганических отходов можно получать ацетилен, этилен, НСl и продуктов на их основе [4]. В водородном плазмотроне, обрабатывая фторхлорорганические отходы, можно получить газы, содержащие 95–98 % по массе НСl и HF [27].
Для удобства возможно брикетирование твердых отходов и нагрев пастообразных до жидкого состояния [15].
Высокая энергоемкость и сложность процесса предопределяет его применение для переработки только отходов, огневое обезвреживание которых не удовлетворяет экологическим требованиям.
Этот способ надо посоветовать Вельзевулу, на замену «Геенны огненной».
Вот и все. Не густо. Самое разумное — высокотемпературный пиролиз с получением пиролизного газа. А каков состав пиролизного газа?
www.waste.org.ua
3. Пиролизный газ. Представляет собой горючее топливо с теплотой сгорания от 8 до 27 МДж/кг (в зависимости от технологического процесса). Примерный состав: метан — 30…60 %, этан — 3… 14 %, пропан — 1…5 %, водород — 17…25 %, азот — 5…40 %, оксид углерода — 4… 15 %, диоксид углерода — 5… 10 %.
Понятно. Его можно его накапливать в самодельном газгольдере и позже использовать для целей отопления. До эры электричества таким газом питались газовые фонари на улицах больших городов. Производился он на газовых заводах.
www.cultinfо. ru
Газгольдер (англ. gasholder, от gas — газ и holder — держатель), стационарное стальное сооружение для приёма, хранения и выдачи газов в распределительные газопроводы или установки по их переработке и применению. Различают Г. переменного (мокрые) и постоянного (сухие) объёма. Г. переменного объёма состоит из цилиндрического вертикального резервуара (бассейна), наполненного водой, и колокола (цилиндрический вертикальный резервуар без нижнего днища). Сверху этот резервуар снабжён сферической крышей. Через дно бассейна под колокол подводится газопровод. При заполнении внутреннего пространства Г. газом колокол поднимается; при отборе газа — опускается.
Большие расходы металла, увлажнение газа, переменный режим давления и трудности эксплуатации в зимнее время — основные недостатки мокрых Г. Этих недостатков в значительной степени лишены так называемые сухие, или поршневые, Г., которые представляют собой неподвижный корпус с поршнем. Как и в мокром Г., при наполнении газом поршень поднимается, а при выдаче газа опускается.
Для чего еще можно использовать пиролизный газ? В Интернет нашлась любопытная статья. Вот выдержка из нее.
КОНВЕРСИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА В ЖИДКОЕ ТОПЛИВО
Н. И. Курбатов, А. К. Зайцев
Метод Фишера — Тропша по превращению метана в более тяжелые углеводороды был разработан в 1923 г. и реализован в промышленности Германии в 1940-х го-
Почти все авиационное топливо в этой стране во время второй мировой войны производилось с помощью синтеза Фишера-Тропша из каменного угля. Впоследствии от этого способа изготовления моторных топлив отказались, так как топливо, получаемое при переработке нефти, до последнего времени было экономически более выгодным.
Сегодня конверсия природного газа в жидкие продукты (моторное топливо и более ценные продукты тонкого органического синтеза) — одна из наиболее динамично развивающихся областей химической и газохимической промышленности.
При получении жидкого топлива на основе синтеза Фишера-Тропша разнообразные соединения углерода (природный газ, каменный и бурый уголь, тяжелые фракции нефти, отходы деревообработки) конвертируют в синтез-газ (смесь СО и Н2), а затем он превращается в синтетическую «сырую нефть» — синтнефть. Это — смесь углеводородов, которая при последующей переработке разделяется на различные виды практически экологически чистого топлива, свободного от примесей соединений серы и азота. Достаточно добавить 10 % искусственного топлива в обычное дизельное, чтобы продукты сгорания дизтоплива стали соответствовать экологическим нормам.
Еще более эффективной представляется конверсия газа в дорогостоящие продукты тонкого органического синтеза.
Конверсию газа в моторное топливо можно в целом представить как превращение метана в более тяжелые углеводороды:
2nСН4 + 1/2nO2 = СnН2n + nН2О (реакция 1)
Из материального баланса брутто-реакции следует, что массовый выход конечного продукта не может превышать 89 %.
Реакция (1) напрямую неосуществима. Конверсия газа в жидкое топливо (КГЖ) проходит через ряд технологических стадий (рис. 1). При этом в зависимости от того, какой конечный продукт необходимо получить, выбирается тот или иной вариант процесса.
ПОЛУЧЕНИЕ СИНТЕЗ-ГАЗА
Все технологически реализованные процессы КГЖ объединяет первая стадия — стадия получения синтез-газа, который представляет собой смесь оксида углерода СО и водорода Н2. Такое название он получил потому, что служит ценным сырьем для синтеза разнообразных продуктов. Критерием качества синтез-газа являются объемное (мольное) соотношение СО и Н2 и наличие примесей (азота, углекислоты, сернистых соединений и др.).
Синтез-газ из природного газа получают с помощью технологических процессов, которые можно разделить на две большие группы:
парциальное окисление метана
СН4 + 1/2O2 = СО + 2Н2 — 10,62 ккал/моль (реакция 2)